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分析岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容

2020-12-10王宏胜

中国金属通报 2020年13期
关键词:水文地质岩土土层

王宏胜

(安徽省地质矿产勘查局327 地质队安徽工程勘察院,安徽 合肥 230011)

1 水文地质勘察相关概述

1.1 水文地质勘察概念

水文地质的勘察研究是我国岩土工程水文地质勘察的重要技术构成部分和环节,主要的研究内容是水文地质在岩土工程建设和运行中的水文地质影响和作用。主要研究方法是在前期的充分掌握水文地质勘察基础研究数据的前提下,使用适当的水文地质比例分析方法进行科学的验证,运用先进的水文地质勘察技术和先进的仪器设备对岩土工程水文地质各个指标的参数因素变量进行科学的分析判断,探究后期对影响岩土工程水文地质的勘察研究结果各个指标的环境因素,分析岩土工程水文地质各个指标参数因素变量对整个我国岩土工程的水文地质影响程度。

1.2 水文地质勘察在岩土工程勘察中的重要性

水文地质的勘察一直都是工程和岩土基础建设勘察中比较容易被忽视的问题和内容,一些重要的问题以及水文地质勘察技术问题若未能够得到技术人员足够的了解和重视,很容易导致岩土工程地质灾害的出现和发生。水文地质的问题往往会直接导致严重的工程和岩土基础建设工程地质灾害,引起严重的岩土工程安全事故。因此,在建筑岩土结构工程水文地质勘察的过程中,施工设计企业必须认真审核有关水文地质的各项相关技术标准文件,降低由水文地质的问题所直接带来的岩土结构工程地质灾害[1]。

2 水文地质勘察的重要地位

2.1 为施工评估提供科学依据

就目前的水文地质调查与勘察的现状情况来看,依然有部分的施工单位并没有正确地意识到做好水文地质的勘察与处理工作的重要性,不仅对地下水的定量评估和分析的能力上还存在较大的不足,在日常的水文地质勘察与处理工作中也有所忽视,导致了水文地质的勘察工作成果的客观性受到了影响。而通过对我国现代建筑工程中地质事故的调查研究可以发现,大部分建筑工程中的地质事故和灾害的直接发生都主要是由于工程中的地下水与岩土层相互作用产生的,并且普遍来说都具有其复杂性、多样性以及应用广泛性等的特征。

2.2 指导基础埋深的确定与施工

为了尽量减少工程地下水对于岩土工程施工的直接影响,在施工前对设计和施工的区域内主体进行了水文地质的勘察和监测工作,了解施工区域内整个工程地下水的危害性情况。根据实际的情况,在设计和施工的过程中根据对工程地下水的不同监测情况可以采取不同的对基础设施进行深埋处理,有针对性地的进行了解决,尽量避免工程地下水对于岩土工程施工带来的危害性影响[2]。

2.3 地下水位变化必然会对岩土工程造成影响

地下岩土层水位的变化过程本身就是一个地下水与岩土层发生相互作用的变化过程,在这一变化过程中,不可避免地持续上升会对于岩土层建设工程的质量造成了影响,具体表现在以下几个重要的方面:一,地下水位持续上升的时候会直接导致岩土层的含水量升高,土层的软化,进而出现直接导致不均匀沉降的岩土层发生现象;二,地下水位持续上升时会对于土壤造成严重的侵蚀,一方面同时也会直接导致地下水土的流失,引发岩土层的塌陷、滑坡等严重的地质灾害;另一方面,由于长期的地下水工程带走了当地土壤中部分的元素,会直接导致当地土壤文化程度ph 值发生变化,若当地土壤文化程度过酸,就可能会严重腐蚀当地水泥;三,地下水文化程度的上升可能会直接导致当地积水的现象,水压过高容易直接造成当地突水事件,对地下水工程的建设工期和质量造成严重的影响;四;地下土层水位的下降可能会直接导致当地土层的沉降,影响土层和地基的结构稳定性;五,地下水位的下降会直接导致当地的居民能够可持续利用淡水资源的减少,对周围地区居民的正常生活水平造成严重影响[3]。

2.4 水文地质勘察对岩土工程勘察的影响

在进行岩土地质工程的勘察中,水文地质的条件对其影响也是巨大的。当具备水文地质的条件对岩土地质工程施工有利时,可以有效地减低岩土工程中的地质灾害突然发生的可能性和概率;但是,当其水文地质的条件对岩土地质工程施工不利时,将有可能会给其带来不必要的影响岩土地质勘察工程的灾害因此,施工材料企业在施工之前应当对其进行严格的对水文地质的勘察,以有效地确保其岩土地质勘察工程施工的顺利进行,保证岩土地质工程施工的质量,提高岩土地质工程施工的效率,为其施工材料企业自身带来有利的社会经济效益。

2.5 水文地质问题对岩土工程的影响

在众多的直接影响水文地质的条件中,很多有关水文地质的问题对于所有的岩土工程都可能有着不良影响,严重的甚至可能引发岩土工程安全事故。地下岩土水位的变化主要包括水位的上升与水位下降。另外,不论地下水位的上升或水量的下降,都会对地下岩土工程产生一定的影响。另外,地下水的天然水和动力综合作用对于我国岩土结构工程也是具有一定的历史重要性和深远影响。由于一些人为的排水活动,影响了当地岩土和流体地下水的天然学和动力学的平衡,在天然水活动水力和压力的双重作用下也会引起一些严重的对当地岩土排水工程的自然危害,例如地下水的流砂管涌、基坑、突涌等。

3 岩土工程勘察中水文地质勘察的内容

3.1 自然地理条件

自然地理的条件好坏是直接影响水文地质勘察的主要技术考量因素之一,因此对符合自然地理的条件进行客观的勘察,是对水文地质调查和勘察的最基本的客观勘察内容,为具体的水文地质调查和勘察工程施工项目的有序实施和开展建设提供了基础性的技术保障。而岩土地质勘察工程施工项目建设所需要涉及的内容包括地形平原高原地貌、水文的特征以及其气候的特点等,都是属于符合自然地理条件的范畴,这就使得符合自然地理条件的水文地质勘查具有了涵盖的面积广、内容多样,层次鲜明等的特征。其中,地形平原高原地貌主要勘察的内容为具体的岩土地质勘察工程所在位置的特征以及地形平原、高原的特征,地貌被洪水侵袭的程度,地形被洪水冲刷的效果,地形堆积的形态;水文的特征主要内容指的是其周边地上水系的数量,地下水系的位置变化特点、流向、流速等;分析施工区域气候的地质特点主要以施工气象地质勘察的主要内容以及情况分析为主要目的气象勘察特征,施工地点区域的自然气候主要可以分布为是亚热带气候、亚热带的湿润气候还是亚寒温带,大气的相对湿度主要是预测热度的主要测量指标和基本参数,风向的主要指标以及当地风速预测情况。

3.2 地质环境

对施工区域的水文地质情况进行勘察主要的内容包括两下几个方面: 第一个目的是对施工区域土地渗透系数的情况进行调查,通过渗透系数,施工人员和企业可以准确了解当地的降水对于工程施工质量和进程的直接影响;第二个目的是了解施工区域的地质构造、地壳的运动、岩石的种类等以及地质环境相关数据,可为企业提高工程施工质量提供重要依据。

3.3 地下水位情况

由于动态地下水位对于岩土工程的稳固性影响重大,水位直接地关系着高层建筑物的地基稳固性。地下水位分析是岩土工程水文地质学勘察的一个重点研究内容。由于地下水组成的物质和成分的不同,每一岩土层所可能蕴藏的地下水程度也是不同的,这就直接导致了地下水的类型和水流速的巨大变动差异,因此,这也是岩土工程水文地质勘察的重要研究内容之一。

3.4 含水层、隔水层情况

在进行岩土建筑工程施工的过程中,为了准确了解过程中地下水的流向、水位的变化,需要对岩土施工地下区域的其含水层、隔水层分布进行仔细的勘察,得出有效的地底渗透系数,根据地底渗透系数可以预测地下水位的波动和变化,由此直接决定了施工中需要使用的岩土工程材料。由此可见,地下区域的含水层与其隔水层的流向和分布也在一定的程度上直接影响着整个岩土工程的进度和质量。因此,在实际的勘察中,需要对地下区域的含水层和其隔水层的分布情况示意图进行仔细、反复的勘察,为了确保岩土工程勘察数据的客观全面性和数据的有效性。

3.5 水文地质参数的测定

水文地质试验参数的选择和测定主要有两种方式通过岩层抽水地质试验。为确保抽水试验的准确性和测量的可靠性,通常抽水试验需要定期进行多次的试验,并且在进行测量时,测量的仪器设备也根据需要同时进行统一,使抽水试验与进行建筑设计过程中的受力测定仪器口径相对应统一。抽水试验过程结束后,及时补充过程中的水位,恢复水位上升后进行必要的受力软化测量。

3.6 水文地质的主要评价内容

3.6.1 综合评价工程

结合理论从勘察地区水文环境条件、工程物结构设计、地基基础、工程地质技术要求等多方面进行综合的分析和评判。首先掌握水文地质工程物实际的所在区域,了解相应工程物的类型及相应的工程物实际需求,对其相关的水文地质工程物的情况分别进行了勘测,从水文地质工程物设计的角度和实际出发,针对不同的水文地质环境的情况,结合地下水的影响,提供所需要的水文地质技术资料,提出了重点综合评价的内容。

3.6.2 评价地下水

在进行工程水文地质勘察的工作中,地下水环境因素对于影响工程质量的发展起着至关重要的决定性作用及直接影响,因此着重分析和评价工程地下水环境条件对工程物带来的影响或对工程物造成的损害。根据工程水文地质勘测的结果综合反映工程地下水的实际发展状态,合理地预测及分析推断及发展趋势、变化情况,结合工程地基类型,合理对地下水对于工程所处环境带来的各种负面影响因素进行了评价,并及时提出有效控制干预的措施[3]。

4 结语

水文地质作为整个后期岩土工程水文地质勘察的技术核心,明确的认识和掌握了水文地质在后期岩土工程勘察中的重要性和危害,可以有效的避免或彻底解决岩土工程项目在后期施工的过程中可能会出现或发生的技术性问题。因此,岩土工程的水文地质勘察和监测工作在整个岩土工程项目中已经起到了关键性的作用,其中岩土工程水文地质的勘察和监测工作更是以地质为核心的勘察工作,我们必须对此予以高度重视,保证后期项目施工的准确性顺利进行。

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